1.4 光电对抗的发展趋势
1.4.1 概述
随着军用电子技术、微电子技术和计算机技术的发展,光电制导武器及其配套的光电侦测设备性能不断提高,其在现代和未来战争中应用也更加普遍,并对重要军事目标和军事设施构成威胁。因而,光电对抗技术的发展和光电对抗装备的研制,受到世界各国的广泛重视。人们所熟悉的海湾战争中,精确制导武器特别是光电精确制导武器充分展现了其巨大威力。根据现代新技术的发展和现代高技术局部战争战例,可以预见光电对抗将有长足发展,并将向综合化、多光谱和全程对抗的趋势发展。
1.光电对抗综合一体化
光学技术及计算机技术(包括软硬件)和高速大规模集成电路的飞速发展,为光电对抗技术综合一体化奠定了基础。光电对抗综合一体化,是依靠科学技术、高性能探测器件以及数据融合技术的发展,将信息获取、信息处理和指挥控制融为一体,进而采用智能技术、专家系统等,使光电对抗系统成为有机整体,从设备级对抗发展为分系统、系统和体系的对抗。提高战场作战效能,实现综合一体化要有一个从低级到高级,从局部到全局的发展过程。首先是光电侦察告警一体化,进而是光电侦察告警与雷达告警及光学观瞄系统的综合,最后将多个平台获取的信息进行综合,指挥引导不同平台上的对抗措施,实时检测,闭环控制,以实现更大范围和更高层次的系统综合。
2.多光谱技术广泛应用
光电技术的发展,使多光谱技术、红外成像技术、背景与目标鉴别技术、光学信息处理技术等新的科技成果不断涌现并被广泛应用。多光谱对抗指光电侦察告警,光电有源/无源干扰、光电反侦察反干扰已经改变了以往的单一波长或单一宽频段的状况,而向紫外、可见光、激光、红外全波段发展。
3.多层防御全程对抗
现阶段,光电对抗采用单一对抗末端防御,如红外干扰段和激光角度欺骗干扰,这种对抗形成的效果是有限的。新型光电制导武器不断增多和不断改进完善,光电对抗技术必须相应改善和提高。双色制导、复合制导、综合制导武器的出现,要求光电对抗必须向多层防御全程对抗发展,以提高光电精确制导武器整体作战的效能。
1.4.2 告警技术的发展趋势
光电对抗是敌对双方在光波段的抗争,是敌对双方在光波段(紫外、可见光、红外波段)范围内,为削弱、破坏或摧毁敌方光电侦察装备和光电制导武器的作战效能,并保证己方光电装备及制导武器作战效能的正常发挥而采取的战术技术动。近年来,世界范围内光电武器发展迅速,表现出了新的发展态势:光电武器的战术使用性能显著提高,光电武器的品种、型号大大增加,光电武器的技术性能大幅度提升。面对光电武器的发展,光电对抗技术也要有相应的发展,下面就对光电对抗技术的发展趋势作一些说明。
1.红外对抗技术发展趋势
在过去的30年里,红外导弹的卓越战绩已充分证明,红外导弹是作战飞机的最大威胁。为了有效地保护作战飞机,美国等发达国家从20世纪50年代中期就开始着手研制红外侦察告警设备。红外告警的功能包括连续观察威胁目标的活动,探测并识别出威胁导弹,确定威胁导弹的详细特征,并向所保护的平台发出警报。对威胁目标特征的识别必须可靠,以免出现虚警,告警器的反应时间要短,以使所保护的平台有足够的时间采取相应的对抗措施。随着红外告警技术的飞速发展,将出现以电扫描或多元并行处理接收代替机械扫描的全景凝视接收前端;其探测器件将在高分辨率、高探测度和多光谱方面取得突破;接口电路的设计将更注重功能模块的通用性:图像显示将与其系统共用高分辨率的综合显示系统。
红外干扰弹是极其有效的红外对抗手段,它能将红外制导导弹引偏使其脱靶,从而确保军事平台的安全。作为红外对抗的重要组成部分,红外干扰弹在历次现代战争中都发挥了重要作用。不断发展的红外导弹在未来的战争中将继续是威胁作战飞机的重要因素之一,随着红外技术和制导技术的发展,红外导弹的导引头制导方式已由点源式发展成为成像式。红外成像导引头与红外点源导引头相比,具有更高的灵敏度、更大的动态范围、更好的目标识别能力和更准确的制导精度。在逐渐成熟的红外成像制导系统面前,原有的干扰红外点源制导系统的红外诱饵已无能为力,人们已经开发出面源型红外诱饵。目前很多导弹的末段制导均采用复合制导体系,其主要形式有雷达/红外制导、红外/紫外制导、红外/可见光制导、双波段及多波段红外制导等。发展雷达/红外、红外/紫外等复合诱饵也必将成为红外诱饵新的发展方向之一。另外,红外有源干扰机技术、定向红外对抗技术以及红外引信干扰技术等也是红外干扰技术的重要组成部分。
2.激光对抗技术发展趋势
以激光制导武器为代表的精密制导武器的大量装备和使用,对机场、军械库、高级指挥所等重要的军事目标造成了极大的威胁。在海湾战争、沙漠之狐、北约空袭科索沃等几次局部战争中,激光制导武器发挥了极其重要的作用。激光侦察告警是防御激光武器攻击的最重要的环节,及时准确的告警是对抗激光武器的前提。但由于激光信号的长重复周期性,甚至在一场战斗中激光测距机只发射一个激光脉冲,所以要求激光告警设备必须是凝视型的,这就要求激光告警器长时间警戒整个空域。然而,由于光电探测元件的白噪声、电磁干扰以及背景光干扰等原因,必须解决激光告警器的虚警问题。在国外,激光告警接收机已成功地应用了多元相关探测技术,即在一个光学通道内,采用两个并联的探测单元,并对探测单元的输出进行相关处理。由于在两个探测单元中噪声干扰脉冲瞬时同时出现的概率几乎为零,所以该电路几乎能滤去全部的噪声干扰信号,并且能保证告警器有较高的探测灵敏度。多元相关探测技术可使激光告警器的虚警率下降达两个数量级。因此,多元相关探测技术兼顾了探测灵敏度和虚警率这两个技术参数,它使激光告警器在具有最大探测灵敏度的同时,保证具有极低的虚警率。
总之,随着激光制导武器的快速发展,对激光侦察告警设备的要求越来越高,不仅要求方位分辨精度高、探测波长范围宽、灵敏度和单脉冲截获概率高、动态范围大,而且要求虚警率低。激光对抗是一种新兴的光电对抗手段,正在快速发展,其中烟幕干扰技术、激光测距距离欺骗干扰技术、激光制导武器有源欺骗式干扰技术、激光近炸引信干扰技术、激光致盲干扰等技术的大量应用,将使未来的光电对抗技术更加现代化、精确化。
高能激光武器是当前新概念武器中理论最成熟、发展最迅速、最有实战价值的前卫武器,具有“杀手锏”作用。它涉及高能激光器、大口径发射系统、精密跟瞄系统(光束定向器)、激光大气传输与补偿、激光破坏机理和激光总体技术六大关键技术,其特点是“硬杀伤”,直接摧毁目标。近年来美国倾入大量资金,加快机载激光武器(ABL),天基激光武器(SBL),战术激光武器(THEL),地基激光武器(GBL),舰载激光武器(HELSTF)的研制。TRW公司研制的“通用面防御综合反导激光系统(Gardian)”采用中红外(3.8μm)氟化氘化学激光器,功率为0.4mW,70cm光束定向/跟踪器,系统反应时间为ls,发射率为20~50次/min,辐照时间为ls,能严重破坏10km远的光学系统,杀伤率可达100%。
3.紫外告警技术发展趋势
在红外光谱区域探测的特点是导弹尾焰的红外成分较多,且大气衰减很小,其结果是探测距离远,探测器的灵敏度高,但是其间会有许多其他信号特征,它们与导弹尾焰一起被探测到,从所有信号中识别出真正的导弹特征有一定的困难,这就会增加虚警率。降低虚警率的方法是采用紫外告警或红外/紫外双色告警。紫外光谱区域内探测的突出优点是:在紫外区域,尽管导弹的尾焰紫外成分比红外成分低几个数量级,但是紫外区位于太阳盲区,所以空间背景造成的紫外辐射非常少,被探测到的绝大多数是导弹尾焰的紫外辐射信号,从而使系统可以获得很高的信噪比,大大降低了目标检测难度。与红外探测器相比,紫外探测器不需要冷却,结构简单,质量轻,体积小,抗干扰能力强。导弹逼近紫外告警已经成为国内外电子对抗技术发展的新热点。第一代导弹逼近紫外告警系统以单阳极光电倍增管为探测器件,具有体积小、质量轻、虚警率低、功耗低的优点,但它同时存在角分辨率低、灵敏度不高等缺点。第二代导弹逼近紫外告警系统是成像型告警器,它以面阵器件为核心探测器,具有角分辨率高、探测能力强、识别能力强(可对导弹进行分类识别)等优点,并能有效引导定向红外对抗设备以及红外干扰弹的投放,同时还具有很好的态势估计能力。自20世纪80年代中期美国推出世界上第一台紫外告警设备AAR-47以来,已经先后有以色列、南非、俄罗斯、德国、法国等十几家公司投入该研究领域,出现了十几种型号的设备。国外的紫外告警技术体制的迅速发展,展示了其良好的发展前景,与此同时,以直升机、运输机为典型的平台,在海湾战争中多次应用。紫外告警主要的发展方向是继续提高告警性能。与最早的ARR-47相比,新型的紫外告警灵敏度和角分辨率均提高了l个数量级,角分辨率可小于1°,探测距离可达到10km;应用的领域不断扩大,从原来的低速飞机逐渐发展到现在的高速飞机上。
4.综合告警技术发展趋势
光电综合告警优点非常突出,能提高系统决策的准确度,增强快速反应能力、减小机动平台安装的空间降低设备造价等。近十几年来国外出现了激光、红外、紫外、雷达等多种告警综合应用的装备,可对毫米波、红外、可见光甚至紫外波段的威胁进行告警。综合告警的发展趋势是:不同类型告警的综合一体化是飞机平台电子战装备发展的一大主流。针对日趋复杂的光电威胁环境,研究更加小型化、模块化和具有通用功能的综合光电告警系统,代替分立的单功能告警系统,同时工作波段不断拓宽,并且实现激光主动侦察与光电被动告警,为对抗提供更加可靠的光电威胁特征信息,是光电综合告警的发展趋势。
5.光电对抗一体化、自动化以及智能化
一体化是一个集战场感知、信息融合、智能识别、信息处理和武器控制等核心技术为一体,旨在实现军事指挥自动化的综合电子信息系统,它几乎涵盖了战场上所有的军事电子技术功能和装备,受到了世界各军事大国的高度重视。
光电对抗自动化是实战的需要,是光电对抗系统今后发展的一个重要方向。光电对抗系统应能自动对截获的光波信号进行精确测量、分选和识别;能自动判定信号的威胁等级;能自动实施干扰的功率管理,以选择最佳的设施干扰;能自动实时提供干扰效果的评估,并自动修改功率管理,参数的选择等。
目前利用光电控制的精确制导武器命中概率并不是很理想,只有50%~60%,但是提高其智能化水平后情况便大不相同。主要措施是:红外探测方式由点源探测向成像探测方向发展,以进一步提高目标探测的精度;探测元件从单元向多元方向发展;采用多种制导头,以对付不同的探测目标,从而适应打击不同目标的需要;采用复合制导技术;信号处理电路由模拟向数字化方向发展。
1.4.3 被动定位
1.国内外被动定位技术及其发展趋势
单站定位与红外技术的结合始于20世纪70年代。和雷达波不同,红外辐射不是窄带信号,不是脉冲信号,也不具有相干性。这些特点导致红外单站被动定位技术可以利用的信息相对较少,此外,被动定位的特殊性和复杂性给测量带来了较大的困难,因而确定目标空间坐标的实现难度相对较大。尽管如此,近30年来,随着光电对抗技术的快速发展,红外被动单站定位技术一直受到各军事强国的重视。
20世纪70年代末,美国就开始研究红外被动单站定位技术。美国海军的有关单位提出了一种测距方法,通过对目标两次测角实现了军舰对来袭飞机或导弹的测距。该方法只适用于二维海面情况,不属于本文研究范畴。
Edward R Dowski在1994年提出了一种单目成像测距方法,该测距方法是通过设置距离调制码盘影响红外辐射的光学传递函数来实现的,要求目标物体具有低空间频率特性和较强的辐射强度。Jeffrey W等人在1994年提出了基于双波段能量比值的测距方法,也是基于目标的红外传输特性实现的,该方法限于对助推段战区导弹进行被动测距。
Baldacci A在1999年提出了一种单目测距方法,即“外标法”测距。对目标距离的估计参考事先建立好的图像库,这些图像是各种目标在已知距离处拍下的。系统测距时首先对目标成像和识别,然后再与图像库中的参考图像进行比较,并根据目标的尺寸推出目标的距离。这种方案只能适用于在特定条件下对特定目标进行定位,而对于不同的目标、不同的状态、不同的天时和地理条件,这种方案就难以实现了,因为很难建成包罗万象的超量数据库。
近几年来,美国有多家公司一直在强化红外成像单站定位技术。例如,Lockheed Sanders公司开发出了一种结构紧凑、性能先进的战术红外对抗(ATI RCM)系统,它采用红外焦平面阵列(IRFPA)凝视成像,增大了探测距离和定位精度。又如,Northrop公司开发的一种导弹逼近告警系统(MAWS),采用256×256单元HgCdTe 探测列阵传感器,它不仅可连续地给出来袭导弹的精确位置,而且还能根据威胁程度自动地发出告警信号。由此可见,选用红外(被动)单站定位方案,并采用先进的红外焦平面阵列(IRFPA)凝视成像,以提高定位精度和增大作用距离,成为国外高价值光电定位技术的发展趋势。
在国内,光电单站定位的研究工作起步较晚,目前的研究工作处于定位体制的探索阶段,相继提出了交叉视线法、双波段法、能量法以及红外成像跟踪、序列图像处理和运动分析法等诸多定位体制和算法,也有人利用双目视觉原理,实现了准单目红外被动定位,这些成果有力地推动了我国红外单站无源定位技术的理论研究和工程实用化进程。其中,有特色的当属华中理工大学进行的激光单站被动定位研究,国防科技大学进行的“基于扫描时差的同步测时交叉定位法”研究和“利用方向角及其变化率对固定辐射源的三维单站无源定位”研究。西安电子科技大学在光电单站被动定位的研究工作较为深入,不仅提出了基于序列图像处理的红外单站无源定位方案,还结合其战场使用的环境条件,开展了大量的工程实用化的研究工作。理论和实践表明,这种方案具有如下特点:定位精度高,隐蔽性好,尤其是单站模式体积小,它可以很好地满足高价机动平台上对装备所占空间严格限制的特殊要求,其思路及系统性能与国外光电单站定位发展趋势正好吻合。
2.红外单站被动定位的技术要求
红外单站被动定位系统作为一个特定的测量系统,具有测向和测距功能,其中测向是已经成熟的技术,关键是测距。对于红外被动测距,主要技术要求如下。
(1)测量精度:测量精度是任何一个测量系统最基本的性能指标,而红外被动测距的精度应优于雷达,通常其测距的误差不超过±5%斜距。
(2)目标适应性:测量原理对多种目标具有适应性,如飞机、军舰、坦克甚至导弹,或者对某种目标有特别优异的性能,并且能够适应目标运动状态、姿态的变化。
(3)环境适应性:测量系统在实际使用现场能够稳定、可靠地工作,具有相当的抗御外部环境干扰的能力。
1.4.4 光电制导的发展趋势
为了适应未来高技术条件下复杂的战场环境,制导武器的高度精确化、自动化和智能化必将成为21世纪世界各国追求发展的主要目标。自动寻的精确制导系统是精确制导兵器中的核心部分。精确制导系统的复杂程度和先进性直接影响武器的作战效能、应用范围和成本。目前和今后相当长的一段时间内,世界各国竞相发展的精确制导技术有红外成像制导、毫米波制导、激光雷达成像制导、复合制导和智能化制导等。
1.红外成像寻的制导技术
红外寻的制导是当前精确制导技术中使用最多的一种,相关信息见表1-1。国外应用实践证明,红外成像制导仍是当今世界为提高红外制导系统抗干扰能力和命中精度最有效的手段之一,也是世界各国军事应用中重点研究发展的精确制导项目之一。
表1-1 红外寻的制导的发展
从国外红外成像制导发展趋势来看,虽然凝视红外焦平面成像制导是主攻方向,但是解决弹载红外成像传感器,特别是解决轻型导弹用的微型红外成像传感器的技术问题,不仅仅是发展红外焦平面阵列探测器件,而且是走凝视红外焦平面阵列探测器和微型化视频光机扫描器并存发展的道路。由于红外焦平面阵列探测器实用化程度和高成本的限制,首先采用4×长线阵CCD的光机扫描,然后向使用凝视型IRFPA的第2代红外成像过渡,这在相当长的一段时间内仍是研制新型战术导弹的发展方向。值得注意的是,在第2代凝视低温致冷型红外热成像系统的快速发展进程中,近两年来,非致冷型凝视红外焦平面阵列探测器技术的突破和应用,使其与致冷型红外热成像系统相比所具有的低成本、低功耗、长寿命、小型化和高可靠性等优势得到很好的发挥,成为当代红外成像技术中最引人注目的突破之一,受到西方许多国家的高度重视,这将是红外热成像发展中的一次重大变革。目前,国外非致冷红外焦平面阵列(UFPA)探测器件主要有2种不同的技术途径,即微测辐射热计UFPA和热释电UFPA探测器,它们都取得了重要的技术突破和应用,并且随着非致冷型红外焦平面阵列探测器性能的进一步提高和工程化应用,必将对小型战术导弹红外热成像制导技术的发展带来新的生机。先进的光纤技术与红外成像技术的结合,产生了新一代光纤图像寻的制导武器,这也是值得重视的发展方向。到2010年前后将是红外成像制导走向完善并广泛投入使用的新时期。
2.毫米波寻的制导技术
由于毫米波兼有微波和红外光学的突出特点,因此,毫米波制导技术在精确制导武器中占有非常重要的地位。毫米波大气传输衰减较小的窗口有4个:35GHz、94GHz、140GHz和220GHz。目前,毫米波制导用的是35GHz和94GHz这两个窗口,而35GHz导引头作用距离较远。毫米波制导按雷达工作方式不同可分为主动、被动、主动/被动复合3种。
在实际战场环境下,光学和红外制导都受到限制,毫米波全天候、全天时、远距离和测距的功能,无疑是人们非常感兴趣的特点;而毫米波寻的制导具有传播性能好、波束窄、带宽、抗干扰能力强、精度高和体积小等显著特点。近几年来,毫米波成像探测制导技术的发展更加具有吸引力,已成为人们追求发展的目标。由于毫米波技术的成功开发,已经实现了利用毫米波宽带特性形成一维(距离)图像,而且性能更加优越的二维、三维成像正在成为国际上研究的热点,弹载相控技术的出现为开拓和发展毫米波成像提供了可能。相控阵天线具有扫描速度快、扫描范围大、抗电子干扰能力强、指向精度高等优点。由于无机械随动系统,因而体积小、质量轻,适宜弹上使用。它基本上具有类似红外凝视成像的优点,并且还具有全天候、全天时的能力。
毫米波发射源、混频器、传输线和单片集成电路等是毫米波导引头中的关键器件。固态共形相控阵由于采用固态器件,实现导引头头罩与天线合二为一,充分利用了导弹的有效空间,使复合探测更容易实现,是理想的天线系统。它正得到世界各国的高度重视,并已取得了重大进展。固态共形相控阵技术向更高阶段发展,将主要取决于微电子技术的发展,而基础技术的突破使共形相控阵的单元数量大幅度增加,集成化和轻型化程度更高,从而大幅度地提高导引头的综合性能。
从目前发展情况来看,预计到2020年前后,将会有更多的毫米波寻的制导武器问世并装备部队。毫米波精确制导技术的发展将引起导弹更新换代的变革。
3.激光成像雷达寻的制导技术
激光雷达工作在红外波段(短波、长波红外),是激光技术和雷达技术相结合的产物。与其他激光制导方式相比具有“发射后不管”的能力;与红外相比,有更强的抗干扰能力,获得更高对比度的目标信息,有利于提高作用距离和识别能力;与电波制导相比,由于波长短、单色性和相干性好、分辨率高,可大幅度地提高探测精度。
由于它具有主动测距和光学探测两个优点,使它的强度、速度、距离三维成像能力以及获得的信息量大为提高,因而突破传统的成像概念,成为先进国家争先研究和发展的重点之一。
激光成像雷达是一种主动式激光雷达,它是以CO2激光和相干探测技术为基础,由景物反射率的差别变化引起光强变化成像。按成像方法不同,大致有3种成像类型:扫描反射成像、距离-多普勒成像和干扰全息成像。按辐射的角度不同,亦可分为3类,即CO2激光成像雷达、二级管泵浦固体成像雷达和二极管激光成像雷达。
表1-2 三种成像雷达激光器的比较
纵观近年来国外激光成像雷达的研究动态,其发展趋势是:
(1)相干探测体制将是激光成像雷达的主流,相干外差探测可有很高的探测灵敏度,从而使激光发射功率减小,相应的体积和质量大大减小;相干探测采用多普勒频率补偿技术可以消除导弹目标相对运动的影响。
(2)高可靠性、小型化激光成像雷达是发展的必然趋势。
(3)高抗干扰性是激光成像雷达应用于制导的必备条件。
(4)实时成像和精确测量是激光成像雷达发展的最终目的。激光成像雷达必须能够实时提供目标的距离、速度和强度图像,能够精确测距、测速、测角及角速度,具有图像识别和成像跟踪等功能,这是发展激光成像雷达寻的制导的关键技术。
4.复合寻的制导技术
随着未来战场环境的日益复杂以及光电子学、隐身材料、隐身技术和信息处理能力的飞速发展,精确制导武器面临着严重挑战。战争形态的变化对精确制导武器提出了更高的要求,要求制导系统在较恶劣的气候条件下和复杂的战争环境(雾、雨、雪、烟、尘埃等)中能正常工作,即具有目标自动识别能力、对付多目标能力、抗干扰能力、快速反应能力、命中要害部位和全天候能力等,实现“打了不用管”。显然,单一模式的导引系统将难以适应新的局部战争的要求,而发展和采用复合寻的制导将是唯一的选择。复合寻的制导兼有2种或多种频谱的性能优点,既可以充分发挥各自模式的优势,又可相互弥补对方的劣势,在战术使用上将大大提高寻的制导系统的抗干扰性能、全天候性能、反隐身和识别目标的能力,提高制导精度,扩展作用距离,因此是非常重要的发展方向。
复合寻的制导的形式有多种,按制导体制来复合有射频(微波MMW)和光学(可见光、激光、红外、红外成像)间的复合;按基本方式复合,有指令、程控寻的间的不同复合;按飞行时间顺序,可分为串接复合和并行复合两种方式;按结构来复合,有共口径和分口径的复合。在多种复合形式中,红外/毫米波复合技术性能最佳,该系统光、电互补,克服了各自的不足,综合了光、电制导的优点,仍然是当前和今后相当长一段时间内世界各国研究的重点。复合寻的制导要在突破集能复合传感器技术、高精度稳定系统技术、实时目标识别与信息融合处理等关键技术的基础上实现实用化,这是实现精确复合制导成功与否的关键。
从目前国外复合制导技术发展的趋势可以大致看出,国外在对空武器中由微波雷达/红外复合为主转向毫米波雷达/红外复合,对地武器中则以毫米波雷达/红外复合为主。
5.智能化寻的制导技术
信息化武器装备发展的最终结果,必将建立起高度可控的新型智能系统,并将极大地提高武器装备的作战效能。随着计算机及其智能技术向武器装备中渗透,使得越来越多的武器装备具有了高度智能化的特征。智能化寻的制导采用图像处理、人工智能和计算机技术,无人参与地对目标自动探测、自动目标识别(ATR)自动捕获和跟踪,并进行瞄准点选择和杀伤效果评估。
未来战场环境异常复杂,精确制导武器要在很短时间内完成对目标的发现和摧毁,并做到首发命中击毁目标,仅靠人工引导是难以实现的,必须使制导武器具有“智能化”。与精确制导武器相比,智能化制导武器是一种“会思考”的武器系统,可以“有意识”地自主搜索、发现、识别和攻击高价值目标的能力,还能够区分真假目标及其型号,筛选、判断和有选择地攻击敌方目标的薄弱环节和易损部位,选择命中点,达到“命中即杀伤”。据有关统计分析,装有智能系统的制导武器,在战场条件不变的情况下,弹药的命中精度可提高3倍。据称,在伊拉克战争中,美英联军所用的炸弹90%都是所谓的“智能炸弹”。
1.4.5 激光武器的发展趋势
相关信息显示,激光武器的发展趋势如下:
(1)激光武器将成为防御战中的重要力量。美军计划2009年部署7架可在400多千米的防区外利用激光武器击落敌方弹道导弹的空基波音747-400F飞机。作为机载激光器的后续项目,天基激光器计划也将在2012年进行包括交战在内的空间试验。在陆基激光器计划方面,美国陆军将主要针对利用激光器对空间和导弹进行防御,并逐步取代地空导弹。海基方面,美海军利用激光器主要改造舰载自卫武器系统,设想在20s内与同时到达的4枚超音速巡航导弹交战。
(2)激光武器将逐渐在进攻中发挥作用。如果说对于导弹的攻击仍是一种防御作战的话,则激光对卫星的攻击以及正在计划发展的激光攻击系统将填补激光武器在进攻领域中的空白。除此之外,美国陆军计划在V-22直升机上加载300kW化学氧碘战术激光器,最大射程为12~20km,不仅在战场上用于防御巡航导弹,还可在城区或野战场上对地面目标进行超精确打击。
(3)激光武器将成为未来太空战的主要装备。世界各主要军事强国相继进入了精确制导武器时代,对于空间信息支援的依赖性越来越大,但太空防卫能力明显不足。苏联曾对美国卫星致盲,我国也用导弹击落卫星,还有美军涵盖陆、海、空、天各平台的激光武器部署计划和试验,对于太空的争夺必将加剧。由于激光在太空具有传输距离远、能量几乎不衰减等特点,使得目前在空间信息进攻武器方面正在从传统的以动能反卫星武器为重点,转向了以电子进攻武器尤其是定向能武器方向转变。美军天基激光器项目计划在700~1300km高度部署20~40颗携带高能激光器的卫星。除美国外,各主要军事强国都在努力加强这方面的研究工作。
(4)心理威慑效能增强。一个拥有激光武器的集团,对付一支没有激光武器甚至不具备防御激光武器能力的集团时,将会使其产生更严重的心理负担。
(5)非对称性、非接触优势更为突出。由于激光武器具有作战距离远、作战能力强、部署方便、受后勤制约小等优势,使拥有激光武器的一方达到作战目的较目前精确制导武器时代更具优势。军事强国利用激光武器可以在更远距离上,超精确地攻击劣势一方的目标,较之以往将更易达到作战目的,非对称性、非接触性也表现得更为突出。
(6)激光武器将成为战场的重要部分。首先,现有武器平台将越来越难以有效抵御激光武器的威胁。美军将激光武器作为防空制天的重要组成部分。目前,激光武器已经具备了对在现代战争中发挥重要作用的作战、支援平台,如战术导弹、巡航导弹、防区外空地导弹以及卫星、太空飞行器等平台,产生极其严重的威胁。美军天基激光器计划决定部署的激光器,其自身储存的燃料能与大约100个目标交战。随着激光武器的快速发展,未来它将对各种作战平台产生更加致命的威胁,传统平台的作战能力将被完全压制。其次,激光武器作战效费比高,有被大规模列装的趋势。激光武器虽然研制经费很高,但其作战使用费用低廉。